Metode revolusioner pengukuran daya optik

Metode revolusioner pengukuran daya optik
LaserSinar dengan berbagai jenis dan intensitas ada di mana-mana, mulai dari jarum penunjuk untuk operasi mata hingga berkas cahaya dan logam yang digunakan untuk memotong kain pakaian serta banyak produk lainnya. Sinar digunakan dalam printer, penyimpanan data, dankomunikasi optikAplikasi manufaktur seperti pengelasan; persenjataan dan pengukuran jarak militer; peralatan medis; dan masih banyak aplikasi lainnya. Semakin penting peran yang dimainkan olehlaser, maka kebutuhan untuk mengkalibrasi daya keluarannya secara tepat menjadi semakin mendesak.
Teknik tradisional untuk mengukur daya laser memerlukan perangkat yang dapat menyerap seluruh energi dalam pancaran sinar sebagai panas. Dengan mengukur perubahan suhu, para peneliti dapat menghitung daya laser tersebut.
Namun hingga saat ini, belum ada cara untuk mengukur daya laser secara akurat dalam waktu nyata selama proses manufaktur, misalnya, ketika laser memotong atau melelehkan suatu objek. Tanpa informasi ini, beberapa produsen mungkin harus menghabiskan lebih banyak waktu dan uang untuk mengevaluasi apakah komponen mereka memenuhi spesifikasi manufaktur setelah produksi.
Tekanan radiasi memecahkan masalah ini. Cahaya tidak memiliki massa, tetapi memiliki momentum, yang memberinya gaya ketika mengenai suatu objek. Gaya dari sinar laser 1 kilowatt (kW) kecil, tetapi terasa – kira-kira seberat sebutir pasir. Para peneliti telah mempelopori teknik revolusioner untuk mengukur daya cahaya dalam jumlah besar dan kecil dengan mendeteksi tekanan radiasi yang diberikan oleh cahaya pada cermin. Manometer radiasi (RPPM) dirancang untuk daya tinggi.sumber cahayamenggunakan timbangan laboratorium presisi tinggi dengan cermin yang mampu memantulkan 99,999% cahaya. Saat sinar laser memantul dari cermin, timbangan mencatat tekanan yang diberikannya. Pengukuran gaya kemudian dikonversi menjadi pengukuran daya.
Semakin tinggi daya pancaran laser, semakin besar perpindahan reflektor. Dengan mendeteksi secara tepat jumlah perpindahan ini, para ilmuwan dapat mengukur daya pancaran secara sensitif. Tekanan yang terlibat bisa sangat minimal. Pancaran super kuat 100 kilowatt memberikan gaya dalam kisaran 68 miligram. Pengukuran tekanan radiasi yang akurat pada daya yang jauh lebih rendah membutuhkan desain yang sangat kompleks dan rekayasa yang terus ditingkatkan. Kini menawarkan desain RPPM asli untuk laser daya lebih tinggi. Pada saat yang sama, tim peneliti sedang mengembangkan instrumen generasi berikutnya yang disebut Beam Box yang akan meningkatkan RPPM melalui pengukuran daya laser online sederhana dan memperluas jangkauan deteksi ke daya yang lebih rendah. Teknologi lain yang dikembangkan dalam prototipe awal adalah Smart Mirror, yang akan lebih mengurangi ukuran meter dan memberikan kemampuan untuk mendeteksi jumlah daya yang sangat kecil. Pada akhirnya, ini akan memperluas pengukuran tekanan radiasi yang akurat ke tingkat yang diterapkan oleh gelombang radio atau pancaran gelombang mikro yang saat ini sangat kurang kemampuan untuk mengukur secara akurat.
Daya laser yang lebih tinggi biasanya diukur dengan mengarahkan sinar ke sejumlah air yang bersirkulasi dan mendeteksi peningkatan suhu. Tangki yang digunakan bisa berukuran besar dan portabilitas menjadi masalah. Kalibrasi biasanya memerlukan transmisi laser ke laboratorium standar. Kekurangan lainnya: instrumen deteksi berisiko rusak oleh sinar laser yang seharusnya diukur. Berbagai model tekanan radiasi dapat menghilangkan masalah ini dan memungkinkan pengukuran daya yang akurat di lokasi pengguna.